交错桁架结构抗震性能分析及在高烈度区的应用研究

徐继东，王平山，安东亚

(华东建筑设计研究院有限公司，上海 200011)

交错桁架结构体系平面布置规则对称，结构各层的抗侧力刚度中心与水平作用合力中心接近重合，建筑的开间、进深统一。立面上，在顶层常采用空腹桁架支撑屋面结构，在底层，桁架可落地，如果想获得无柱空间，可在二层设吊杆支撑楼面。结构竖向刚度和承载力均匀，具有良好的整体性。交错桁架结构体系是一种比较理想的结构体系，符合高层钢结构抗震设计原则，平面上可通过多个模块组合的方式布置成L形、T形和十字形平面。交错桁架体系在结构上具有以下特点：(1)在竖向荷载和侧向荷载作用下，柱弯矩很小，以受轴力为主。柱的强轴一般布置在结构纵向，有利于抵抗纵向水平力；(2)结构横向的抗侧刚度大，结构在小震作用下的层间位移角很小；纵向在不设置支撑的情况下刚度相对较弱，受力特性与普通钢结构框架类似；(3)建筑功能方面可以提供较大的开间宽度，且在该开间内为无柱空间；(4)整个结构体系大多数构件承受轴力，弯矩小，可以发挥高强钢的作用，降低用钢量；(5)桁架制作简单，可缩短施工周期；(6)基础处理相对简单，可采用柱下独立基础或者条形基础；(7)相同条件下，交错桁架结构体系用钢量比钢框架节省，结构高度越高，其经济效益越明显。

国内外研究成果[1-9]表明：交错桁架结构在低烈度区应用有比较理想的效果，但是在高烈度区应用时会表现出抗震性能不足的问题。……